CN112468399A

CN112468399A - 基于端口方式的anycast路由网络信息识别方法

Info

Publication number: CN112468399A
Application number: CN202011186456.3A
Authority: CN
Inventors: 王书存
Original assignee: Zhongying Youchuang Information Technology Co Ltd
Current assignee: Zhongying Youchuang Information Technology Co Ltd
Priority date: 2020-10-30
Filing date: 2020-10-30
Publication date: 2021-03-09
Anticipated expiration: 2040-10-30
Also published as: CN112468399B

Abstract

本发明的实施例提供了一种基于端口方式的anycast路由网络信息识别方法。所述方法包括采集BGP路由协议数据，建立第一关联关系；采集设备端口数据，建立第二关联关系；接收NetFlow流量数据，通过所述第一关联关系关联出第一网络信息；对于播发anycast路由的业务端口，根据对应NetFlow流量数据中的设备地址信息和设备端口信息，通过所述第二关联关系关联出第二网络信息，并覆盖所述第一网络信息。以此方式，可以在路由前缀识别的基础上，根据设备端口映射关系对网络信息进行修正，精确定位anycast路由的真实网络信息，提高网络信息识别准确率。

Description

基于端口方式的anycast路由网络信息识别方法

技术领域

本发明的实施例一般涉及NetFlow流量识别领域，并且更具体地，涉及一种基于端口方式的anycast路由网络信息识别方法。

背景技术

SNMP采集端口的数据主要是在网元层用来监控网络流量和设备的性能，而且SNMP采集的数据是基于端口的，无法提供端到端的准确的流量信息，因此对流向的统计手段不明确。为克服现有的技术局限性，NetFlow流量信息采集和分析技术具备对运营商的运行网络影响小、无需对网络拓扑进行改变就能平滑升级的技术特征，既可以对网络中各个链路的带宽使用率进行统计，又可以对每条链路上不同类型业务的流量和流向进行分析和统计。

以往识别NetFlow流量中，根据路由前缀识别流量对应的网络信息，但是在NetFlow流量在地址段为anycast路由时，存在不同的网络信息，但是同一段路由只能识别为其中一个网络信息，产生关联的网络信息不正确的情况，导致识别的流量数据不准确。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种基于端口方式的anycast路由网络信息识别方案。

在本发明的第一方面，提供了一种基于端口方式的anycast路由网络信息识别方法。该方法包括：

采集BGP路由协议数据，提取路由前缀信息和网络信息，建立第一关联关系；

采集设备端口数据，提取设备地址信息、设备端口信息和网络信息，建立第二关联关系；

接收NetFlow流量数据，根据所述NetFlow流量数据中的地址信息，通过所述第一关联关系关联出第一网络信息，作为anycast路由网络信息；

对于播发anycast路由的业务端口，根据对应NetFlow流量数据中的设备地址信息和设备端口信息，通过所述第二关联关系关联出第二网络信息，并覆盖所述第一网络信息。

进一步地，所述根据所述NetFlow流量数据中的地址信息，通过所述第一关联关系关联出第一网络信息，包括：

将源地址根据最长匹配原则，在所述第一关联关系中匹配出对应的路由前缀信息，并根据所述第一关联关系，得到源地址对应的网络信息；

将目的地址根据最长匹配原则，在所述第一关联关系中匹配出对应的路由前缀信息，并根据所述第一关联关系，得到目的地址对应的网络信息。

进一步地，所述根据NetFlow流量数据中的设备地址信息和设备端口信息，通过所述第二关联关系关联出第二网络信息，包括：

从所述第二关联关系中匹配出与所述NetFlow流量数据中的设备地址信息和流入设备端口信息相同的设备地址信息和流入设备端口信息，根据所述第二关联关系，得到所述设备地址信息和流入设备端口信息对应的源网络信息；

从所述第二关联关系中匹配出与所述NetFlow流量数据中的设备地址信息和流出设备端口信息相同的设备地址信息和流出设备端口信息，根据所述第二关联关系，得到所述设备地址信息和流出设备端口信息对应的目的网络信息。

进一步地，所述覆盖所述第一网络信息，包括：

当所述第二网络信息中的源网络信息与所述第一网络信息中的源网络信息不一致时，将所述第二网络信息中的源网络信息作为anycast路由的源网络信息；

当所述第二网络信息中的目的网络信息与所述第一网络信息中的目的网络信息不一致时，将所述第二网络信息中的目的网络信息作为anycast路由的目的网络信息。

在本发明的第二方面，提供了一种基于端口方式的anycast路由网络信息识别装置。该装置包括：

第一建立模块，用于采集BGP路由协议数据，提取路由前缀信息和网络信息，建立第一关联关系；

第二建立模块，用于采集设备端口数据，提取设备地址信息、设备端口信息和网络信息，建立第二关联关系；

第一关联模块，用于接收NetFlow流量数据，根据所述NetFlow流量数据中的地址信息，通过所述第一关联关系关联出第一网络信息，作为anycast路由网络信息；

第二关联模块，用于对于播发anycast路由的业务端口，根据对应NetFlow流量数据中的设备地址信息和设备端口信息，通过所述第二关联关系关联出第二网络信息，并覆盖所述第一网络信息。

进一步地，所述第一关联模块，包括：

第一源地址关联模块，用于将源地址根据最长匹配原则，在所述第一关联关系中匹配出对应的路由前缀信息，并根据所述第一关联关系，得到源地址对应的网络信息；

第一目的地址关联模块，用于将目的地址根据最长匹配原则，在所述第一关联关系中匹配出对应的路由前缀信息，并根据所述第一关联关系，得到目的地址对应的网络信息。

进一步地，所述第二关联模块，包括：

源网络信息关联模块，用于从所述第二关联关系中匹配出与所述NetFlow流量数据中的设备地址信息和流入设备端口信息相同的设备地址信息和流入设备端口信息，根据所述第二关联关系，得到所述设备地址信息和流入设备端口信息对应的源网络信息；

目的网络信息关联模块，用于从所述第二关联关系中匹配出与所述NetFlow流量数据中的设备地址信息和流出设备端口信息相同的设备地址信息和流出设备端口信息，根据所述第二关联关系，得到所述设备地址信息和流出设备端口信息对应的目的网络信息。

进一步地，所述第二关联模块，还包括覆盖模块，用于覆盖所述第一网络信息；所述覆盖模块，包括：

第一覆盖模块，用于当所述第二网络信息中的源网络信息与所述第一网络信息中的源网络信息不一致时，将所述第二网络信息中的源网络信息作为anycast路由的源网络信息；

第二覆盖模块，用于当所述第二网络信息中的目的网络信息与所述第一网络信息中的目的网络信息不一致时，将所述第二网络信息中的目的网络信息作为anycast路由的目的网络信息。

在本发明的第三方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。

在本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如根据本发明的第一方面的方法。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

本发明能够在路由前缀识别的基础上，根据设备端口映射关系对网络信息进行修正，精确定位anycast路由的真实网络信息，提高网络信息识别准确率。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了根据本发明的实施例的基于端口方式的anycast路由网络信息识别方法的流程图；

图2示出了根据本发明的实施例的基于端口方式的anycast路由网络信息识别装置的方框图；

图3示出了能够实施本发明的实施例的示例性电子设备的方框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明中，能够在路由前缀识别的基础上，根据设备端口映射关系对网络信息进行修正，精确定位anycast路由的真实网络信息，提高网络信息识别准确率。

图1示出了本发明实施例的基于端口方式的anycast路由网络信息识别方法的流程图。

该方法包括：

S100、采集BGP路由协议数据，提取路由前缀信息和网络信息，建立第一关联关系。

BGP(Border GatewayProtocol)是一种在自治系统之间动态交换路由信息的路由协议。

从所述BGP路由协议数据中，提取出路由前缀信息，例如：PREFIX为1.1.1.0/24、2.2.2.0/24等；提取出网络信息，例如：上海、北京等。

建立路由前缀信息与网络信息之间的关联关系。

作为本发明的一种实施例，可以建立路由前缀信息与网络信息的关联关系表，如下表1所示：

PREFIX	网络信息
		1.1.1.0/24	上海
2.2.2.0/24	北京

表1

PREFIX表示路由前缀信息，其中1.1.1.0/24的路由前缀与上海的网络关系进行关联；2.2.2.0/24的路由前缀与北京的网络关系进行关联。

S200、采集设备端口数据，提取设备地址信息、设备端口信息和网络信息，建立第二关联关系。

所述设备地址，例如2.2.2.2、3.3.3.3等；设备端口，例如：GE0/0/1、GE0/0/2等；网络信息，例如：上海、北京等。

建立设备地址信息、设备端口信息和网络信息的关联关系。

作为本发明的一种实施例，可以建立设备地址信息、设备端口信息和网络信息的关联关系表，如下表2所示：

设备地址	设备端口	网络信息
			3.3.3.3	GE0/0/1	广州
3.3.3.3	GE0/0/2	广州

表2

其中，包含了两个关联关系，分别为设备地址3.3.3.3、设备端口GE0/0/1和网络信息广州之间的关联关系；以及设备地址3.3.3.3、设备端口GE0/0/2和网络信息广州之间的关联关系。

S300、接收NetFlow流量数据，根据所述NetFlow流量数据中的地址信息，通过所述第一关联关系关联出第一网络信息，作为anycast路由网络信息。

NetFlow协议：NetFlow是Cisco公司开发出的一套协议，用于专门解决原始流量方式所产生的问题。当在网络设备或其接口上开启NetFlow功能后，网络设备会对需要分析的流量进行采样分析，并把采样分析的结果发送至分析段进行流量分析，当然这些采样分析的结果要比原始数据小的多的多。其中网络设备采样分析的结果数据会包括源地址、目的地址、源端口、目的端口、数据流的大小、数据流经过的接口、数据流的到达时间、数据流的送出时间等参数。

从所述NetFlow流量数据提取出必要信息，例如设备端口地址、源地址、目的地址、流入设备端口、流出设备端口等。

按照最长匹配原则，判断源地址与路由前缀信息之间的关系，例如，路由前缀信息中的1.1.1.0/24表示包含1.1.1.0-1.1.1.255，源地址为1.1.1.1，故能够得出源地址1.1.1.1的路由前缀信息为1.1.1.0/24。进一步，通过路由前缀信息与网络信息的关联关系，关联出源网络信息为上海。

同理，按照最长匹配原则，判断目的地址与路由前缀信息之间的关系，例如，路由前缀信息中的2.2.2.0/24表示包含2.2.2.0-2.2.2.255，源地址为2.2.2.2，故能够得出源地址2.2.2.2的路由前缀信息为2.2.2.0/24。进一步，通过路由前缀信息与网络信息的关联关系，关联出目的网络信息为北京。

当NetFlow流量在地址段为anycast路由时，由于存在关联的网络信息不正确的情况，故需要对上述关联出的网络信息，尤其是源网络信息进行检查和修正，如S400。

S400、对于播发anycast路由的业务端口，根据对应NetFlow流量数据中的设备地址信息和设备端口信息，通过所述第二关联关系关联出第二网络信息，并覆盖所述第一网络信息。

anycast路由：利用一个(多个)as号码在不同的地区广播相同的一个ip段。利用BGP的寻路原则，短的as path会选成最优路径，从而优化了访问速度。其实BGP anycast是不同服务器用了相同的IP地址。

从S300步骤中提取出的必要信息中，找出设备地址、流入设备端口和流出设备端口。

根据设备端口地址和流入设备端口信息，从设备地址信息、设备端口信息和网络信息的关联关系中匹配出对应的网络信息，例如设备地址为3.3.3.3，流入设备端口信息为GE0/0/1，根据关联关系能够得出，上述两信息关联的网络信息为广州。

根据设备端口地址和流出设备端口信息，从设备地址信息、设备端口信息和网络信息的关联关系中匹配出对应的网络信息，例如设备地址为3.3.3.3，流出设备端口信息为GE1/0/1，而根据与设备地址信息、设备端口信息和网络信息的关联关系进行匹配，未能匹配出对应的网络信息。

通过所述第二关联关系关联出第二网络信息，并覆盖所述第一网络信息。

如果匹配出的网络信息相同，则用第二网络信息覆盖第一网络信息，但此时第一网络信息与第二网络信息相同。

如果未能匹配出对应的网络信息，则对网络信息不做调整。

如果匹配出的网络信息不相同，则用第二网络信息覆盖第一网络信息，但此时第一网络信息与第二网络信息不相同。

下面利用一个实施例对S100～S400进行阐述。

实施例：

1)建立路由前缀信息与网络信息之间的关联关系，生成第一关联关系表，如下表3所示：

PREFIX	网络信息
		1.1.1.0/24	上海
2.2.2.0/24	北京

表3

2)建立设备地址信息、设备端口信息和网络信息的关联关系，生成第二关联关系表，如下表4所示：

表4

当一条实际从广州访问北京的业务流量在设备3.3.3.3产生NetFlow流量数据时，原始记录表如表5所示：

数据	值
		设备地址	3.3.3.3
源地址	1.1.1.1
		目的地址	2.2.2.2
流入设备端口	GE0/0/1
		流出设备端口	GE1/0/1

表5

上述表5只列出必要信息，并非全部信息。

3)根据收到的原始记录，按源地址/目的地址从BGP路由与网络信息关系数据表中，按照路由最长匹配原则查询对应的路由，并获取其网络信息；其中，源地址1.1.1.1按最长匹配原则，找到的下一跳为1.1.1.0/24(表示包含1.1.1.0-1.1.1.255)，所以源网络根据源地址找到的路由信息，得到源网络＝上海；目的地址2.2.2.2按最长匹配原则，找到的下一跳为2.2.2.0/24(表示包含2.2.2.0-2.2.2.255)，所以目的网络信息根据目的地址找到的路由信息，得到目的网络＝北京。

上述识别完成后，将识别出的源网络信息和目的网络信息加入更新到原始记录表中，即：

数据	值
		设备地址	3.3.3.3
源地址	1.1.1.1
		目的地址	2.2.2.2
流入设备端口	GE0/0/1
		流出设备端口	GE1/0/1
源网络信息	上海
		目的网络信息	北京

表6

由于1.1.1.1属于anycast路由，他实际的归属遵循就近原则来确认所属网络信息，但是在路由表内只存放了网络为上海的信息，所以在这里识别到源网络信息为上海，与实际流量的源网络广州不符。

接着NetFlow数据与网络信息识别接口再叠加设备端口与网络信息关系数据，查询是否有匹配的网络数据，将匹配的端口的网络信息修改成对应的数据。

将表5中原始记录中的设备地址3.3.3.3和流入设备端口GE0/0/1的信息与第二关系表表4中的设备地址信息、设备端口信息进行对应，匹配出网络信息为广州，与原有源网络信息上海不一致，则用匹配出的网络信息广州覆盖现有源网络信息上海，完成更新。

而将表5中原始记录中的设备地址3.3.3.3和流出设备端口GE1/0/1的信息与第二关系表表4中的设备地址信息、设备端口信息进行对应，未找到相关记录，则不对目的网络信息进行调整更新。

更新后的原始记录表如下表7所示：

数据	新值
		设备地址	3.3.3.3
源地址	1.1.1.1
		目的地址	2.2.2.2
流入设备端口	GE0/0/1
		流出设备端口	GE1/0/1
源网络信息	广州
		目的网络信息	北京

表7

根据本发明的实施例，能够在路由前缀识别的基础上，根据设备端口映射关系对网络信息进行修正，精确定位anycast路由的真实网络信息，提高网络信息识别准确率。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。

如图2所示，装置200包括：

第一建立模块210，用于采集BGP路由协议数据，提取路由前缀信息和网络信息，建立第一关联关系；

第二建立模块220，用于采集设备端口数据，提取设备地址信息、设备端口信息和网络信息，建立第二关联关系；

第一关联模块230，用于接收NetFlow流量数据，根据所述NetFlow流量数据中的地址信息，通过所述第一关联关系关联出第一网络信息，作为anycast路由网络信息。

所述第一关联模块230，包括：

第一源地址关联模块231，用于将源地址根据最长匹配原则，在所述第一关联关系中匹配出对应的路由前缀信息，并根据所述第一关联关系，得到源地址对应的网络信息；

第一目的地址关联模块232，用于将目的地址根据最长匹配原则，在所述第一关联关系中匹配出对应的路由前缀信息，并根据所述第一关联关系，得到目的地址对应的网络信息。

第二关联模块240，用于对于播发anycast路由的业务端口，根据对应NetFlow流量数据中的设备地址信息和设备端口信息，通过所述第二关联关系关联出第二网络信息，并覆盖所述第一网络信息。

所述第二关联模块240，包括：

源网络信息关联模块241，用于从所述第二关联关系中匹配出与所述NetFlow流量数据中的设备地址信息和流入设备端口信息相同的设备地址信息和流入设备端口信息，根据所述第二关联关系，得到所述设备地址信息和流入设备端口信息对应的源网络信息；

目的网络信息关联模块242，用于从所述第二关联关系中匹配出与所述NetFlow流量数据中的设备地址信息和流出设备端口信息相同的设备地址信息和流出设备端口信息，根据所述第二关联关系，得到所述设备地址信息和流出设备端口信息对应的目的网络信息。

所述第二关联模块240，还包括覆盖模块243，用于覆盖所述第一网络信息；所述覆盖模块243，包括：

第一覆盖模块243-1，用于当所述第二网络信息中的源网络信息与所述第一网络信息中的源网络信息不一致时，将所述第二网络信息中的源网络信息作为anycast路由的源网络信息；

第二覆盖模块243-2，用于当所述第二网络信息中的目的网络信息与所述第一网络信息中的目的网络信息不一致时，将所述第二网络信息中的目的网络信息作为anycast路由的目的网络信息。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

如图3所示，电子设备包括中央处理单元(CPU)，其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的计算机程序指令或者从存储单元加载到随机访问存储器(RAM)中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还可以存储设备操作所需的各种程序和数据。CPU、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口也连接至总线。

电子设备中的多个部件连接至I/O接口，包括：输入单元，例如键盘、鼠标等；输出单元，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元，例如磁盘、光盘等；以及通信单元，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元允许电子设备通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法S100～S400。例如，在一些实施例中，方法S100～S400可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM和/或通信单元而被载入和/或安装到设备上。当计算机程序加载到RAM并由CPU执行时，可以执行上文描述的方法S100～S400的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，CPU可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法S100～S400。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)等等。

用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本发明的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims

1.一种基于端口方式的anycast路由网络信息识别方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述NetFlow流量数据中的地址信息，通过所述第一关联关系关联出第一网络信息，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据NetFlow流量数据中的设备地址信息和设备端口信息，通过所述第二关联关系关联出第二网络信息，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述覆盖所述第一网络信息，包括：

5.一种基于端口方式的anycast路由网络信息识别装置，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一关联模块，包括：

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二关联模块，包括：

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二关联模块，还包括覆盖模块，用于覆盖所述第一网络信息；所述覆盖模块，包括：

9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～4中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～4中任一项所述的方法。